Biz erken dijital bilgisayar belleği baktı, bilgisayarın Tarihi bakın – Çekirdek Bellek, ve mevcut standart RAM (Random Access Memory) yonga bellek olduğunu belirtti. Bu Moore Yasası (Gordon Moore Intel kurucularından biriydi) yaygın alıntı uygulama ile uyumludur. Birim maliyet başına performans olarak ifade edilebilen entegre devrelerde bileşen yoğunluğunun her 18 ayda bir iki katına çıkarı olduğunu belirtir. Erken çekirdek bellek mikrosaniye döngüsü süreleri vardı, bugün nanosaniye bahsediyoruz.
Dc’lere uygulandığı gibi önbellek terimini biliyor olabilirsiniz. En son CPU veya Sabit Disk hakkında konuşurken bahsedilen performans özelliklerinden biridir. İşlemcide L1 veya L2 önbelleği ve çeşitli boyutlarda disk önbelleği olabilir. Bazı programların önbelleği de vardır, örneğin, bir CD yazıcısına veri yazarken arabellek olarak da bilinir. Erken CD yazıcı programları ‘taşması’ vardı. Bunların sonucu iyi bir bardak kaynağı oldu!
Ana bilgisayar sistemleri uzun yıllardır önbellek kullanmaktadır. Konsept, 1970’lerde bellek erişim süresini hızlandırmanın bir yolu olarak popüler oldu. Bu, çekirdek bellenin aşamalı olarak devre dışı bırakıldıkları ve entegre devreler veya yongalarla değiştirildiği zamandı. Çipler fiziksel alan açısından çok daha verimli olmalarına rağmen, güvenilirlik ve ısı üretimi gibi başka sorunları da vardı. Belirli bir tasarım yongaları daha hızlı, daha sıcak ve daha pahalı başka bir tasarım yongaları daha, hangi ucuz, ama daha yavaş. Hız her zaman bilgisayar satışlarında en önemli faktörlerden biri olmuştur ve tasarım mühendisleri her zaman performansı artırmak için yollar için gözcü olmuştur.
Önbellek belleği kavramı, bilgisayarın doğal olarak sıralı bir işleme makinesi olduğu gerçeğine dayanır. Tabii ki bilgisayar programının en büyük avantajlarından biri bu dizi başka bir makalenin konusu – bu dizi başka bir makalenin konu – sıranın dışında ‘şube’ veya ‘atlama’ olabilir. Ancak, bir yönerge, bir arabellek veya önbellek bilgisayara yararlı bir ek yapmak için başka bir izler hala yeterli kez vardır.
Önbelleğin temel fikri, CPU’da işlenecek bellekten hangi verilerin gerekli olduğunu tahmin etmektir. Bir dizi yönergeleri oluşan bir program düşünün, her biri bellekte bir yerde saklanan, adres 100 yukarı söylüyorlar. Konum 100’deki yönerge bellekten okunur ve CPU tarafından yürütülür, ardından bir sonraki talimat 101 yerinden okunur ve çalıştırılır, sonra 102, 103 vb.
Söz konusu bellek çekirdek bellek ise, bir talimat okumak için belki 1 mikrosaniye sürer. İşlemci, talimatı yürütmek için 100 nanosaniye sürerse, bir sonraki talimat için 900 nanosaniye (1 mikrosaniye = 1000 nanosaniye) beklemek zorundadır. CPU etkin tekrar hızı 1 microsaniye… (Verilen süreler ve hızlar tipiktir, ancak belirli bir donanıma atıfta bulunmaz, yalnızca ilgili ilkelerin bir örneğini verir).